JPS58150854A - 裂け目検出アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 バラ積みの物質を運搬する為に用いる電気絶縁体ヲ有す
る型の長いエンドレスコンベアベルトでは、ヘルドに裂
は目が生ずる可能性がある。これは荷積み場所において
、例えばベルトに鋭い物体が落ちることによって起きる
ことがある。このような縦方向の裂は目をただちに発見
することが望ましく、そしてそのような発見をした際に
はコンベアベルトを一時停止し、修理してベルトに対す
る損傷を最小にすることが好ましい。

例えば、Ｆｒａｎｋ　Ｄ、　５ｎｙｄｅｒによる米国特
許第３７９２４５９号に記載されているような先行技術
の構造には、本発明が用いることができる型のコンベア
ヘルドの裂は目横出システムが開示されている。

このような裂は目検出システムでは、多数の間隔をあけ
て位置するアンテナかヘルドの間隔をあけた位置を横切
って埋め込まれており、ヘルドがそれぞれのアンテナと
共に電気センサープローブを通過していく間に、送信機
プローブからの電気信号を受信機プローブへ定期的に接
続する。検出さく４） れた電気信号はこのように機能して、ベルトの性能を監
視し、そしてベルトにおける縦の裂は目のしるしである
アンテナのブレークに応答してシステムを停止すること
ができる。ブレークを検出することにより、破損、即ち
裂は目が長くなり過ぎて延長部分もしくはベルト全体さ
えも破壊する前か又はベルトアセンブリーが適当に機能
しなくなる前に、修理することが可能になる。裂は目の
発生は適当な時期に気付くことにより、最小限の費用で
、そして不便さをも最小限にして修理することができる
。

先行技術の装置では、間隔をおいて位置するベルトの幅
を横切って延びる鋼のようなワイヤ又は金属製スクリー
ンから成るアンテナを用いることが一般的であった。こ
のようなワイヤは正常な運転期間中は適切に機能する。

しかしながら、残念なことには、システムのコンベアロ
ーラーの周囲のワイヤやベルトの動きによる、アンテナ
のワイヤに及ぼす継続的な屈曲応力により、ワイヤが早
く破損し、それによって裂は目検出システムに故（５） 障が起きる。金属性ワイヤも、荷積み場所でベルトに落
ちる鉱石により生ずる破損を受は易い、いかなる性質の
不良により生じたにせよ故障アンテナは、ベルトに裂は
目が存在するように制御系が検知するので望ましくない
０次いでシステムは、実際にはベルトにそのような裂は
目がない時にも運搬システムを不適切に停止することが
ある。制御システムの別のプログラミングも用いること
ができる。

Ｇａｒｙ　Ｌ、　Ｂｌａｌｏｃｋによる米国特許第４２
９６８５５号に記載の先行技術にも別の型のアンテナが
記載されている。このようなアンテナは炭素でおおわれ
た織ナイロンから構成されている。このようなアンテナ
は、機械的性質に関して金属製スクリーンアンテナより
優れて十分に機能する。

本発明は、コンベアベルト裂は目検出システムにおける
先行技術のアンテナにかわるアンテナとして特に有用な
改良された導電体に関する。

本発明の第一の態様に従えば各アンテナは主に天然及び
合成ゴムから構成されており、前記天然（６） 及び合成ゴムは、かなりの部分をしめる導電性カーボン
ブランクと混合されており、そして残りの小割合の混合
成分は、耐摩耗剤、酸化防止剤、加硫促進剤並びにアン
テナの寿命を伸ばし、そしてそのＩＩＩＡ械的、化学的
及び電気的性質を改良する為の他の添加剤から成る。ベ
ルトの長さ方向に沿った、間隔をおいた位置においてゴ
ム部材をコンベアベルト中で加硫する時、このようなゴ
ム部材は裂は目検出の為のアンテナとして機能すること
ができる。導電性ゴムアンテナを有するベルトを備えた
裂は目検出システムは、導電性ゴムアンテナが導電性を
失うことなしに先行技術のアンテナよりその寿命を伸ば
すことができるので、アンテナの早期破損を起こすこと
がない。このようなアンテナを用いるベルトはその耐衝
撃性が保証される。

アンテナの早すぎる破損は、５ｙｎｄｅｒによる前記特
許に開示の型の制御システムにおいてプローブ間及びベ
ルトを通して導電性のロスをきたす。新しいアンテナは
また先行技術の装置よりも安価であり、そしてベルト系
中へ容易に組み入れられる。

（７） ベルト中で加硫するので、アンテナはベルト複合体の一
部となり、アンテナとしてベルトと有効に結合し、ベル
トにおいて優れた機械的結合性を示す。

本発明の第二の態様に従えば各アンテナは主に天然及び
合成ゴムから成る加硫性材料中に組み入れられたスクリ
ーン又はワイヤから形成及び構成された複合体であり、
前記天然及び合成ゴムは、かなりの部分をしめる導電性
カーボンブランクと混合されており、そして残りの小割
合の混合成分は、耐摩耗剤、酸化防止剤、加硫促進剤並
びにアンテナの寿命を伸ばし、そしてその機械的、化学
的及び電気的性質を改良する為の他の添加剤から成る。

前記複合部材をベルトの長手方向に沿った間隔をおいた
位置においてコンベアベルト中に加硫する時、このよう
な複合部材は裂は目検出の為のアンテナとして機能する
ことができる。複合アンテナを有するベルトを備えた裂
は目検出システムは、ワイヤ又はスクリーンを組み入れ
た導電性ゴムが導電性の破損もしくはロスを起すことな
く（８） 先行技術のアンテナより伸びることができるのでアンテ
ナの早期破損を起こさない。このことによりこのような
アンテナを用いるベルトの耐衝撃性が保証される。更に
ワイヤ又はスクリーンのストランドの破損は、それらが
導電性ゴム中に組み入れられているのでシステムの運転
には無視しうる程の影響しか及ぼさない。アンテナの早
期破損はＳ　ｎ　ｙ　ｄ、ｅ　ｒ及びＢｌａｌｏｃｋに
よる前記特許に開示の型の制御システムにおいてプロー
ブ間及びベルトを通して導電性のロスをきたす。ベルト
中で加硫するので、アンテナはベルト構造の一部となり
、アンテナとしてベルトと結合し、ベルトにおいて優れ
た機械的結合性を示す。

本発明の一層の理解並びに本発明の他の長所及び特徴の
一層の理解の為に、以下に本明細書の一部をなす添付の
図面を参照して本発明の詳細な説明を掲げる。

特に第１図を参照して説明すると、本発明に従って製造
したアンテナを用いる為に構成したコンベアベルトアセ
ンブリーが図に示される。一般に（９） ＩＯで示すコンヘアベルトは、モーター１６として示し
た駆動源から動力を供給される複数個のローラー１２及
び１４のまわりに張られており、連続サイクル運転にお
いてベルトを駆動する。ベルトは、鉱石又は他の物質を
荷積み場所と排出場所との間に運搬する為の上部ゾーン
又はトラック１８を有する。上部ゾーンの向い側はベル
トリターンゾーン２０である。ベルトの縁は少なくとも
上面に沿ってわずかに上に曲っていて縁から運搬１１絋
石がこぼれ落ちるのをできるだけ少なくするのが好まし
い、説明の目的で、ベルトは二つのローラー間の短い距
離を動くように示した。この型のベルトは何百ヤード又
は何千十−ドもの長距離にわたって鉱石を運搬するよう
に容易にすることが１；できることを理解されたい、更
に１２及び１４の２つのローラのみを例示の為に示す、
多くのローラー配置を適切に利用して物質を、長距離、
高所及び曲がり角部分にさえも運搬することができる。

ベルトの上部トランク１８の下面と隣接して固２（定さ
れている電気センサー又はプローブ２４及び（１０） ２６を含む制御機構又はアセンブリー２２を、コンベア
ベル）１０及び駆動源１６と共に、利用する。信号を送
信及び受信する為のプローブの他の位置を利用してもよ
い、プローブはベルトの向かい合った縁に隣接して位置
し、ベルトの動きを監視するようになっており、そして
電気信号を制御機構２２へ送る。信号はサーボ−ループ
配置において適当な回路を通ってモーター１６へ順次戻
るようになっている。このようにしてベルトへの駆動力
は、ベルトと共に移動するベルト内に固定されたあるア
ンテナ２８の裂は目に対する応答により停止することが
できる。

好ましい方式では多数のアンテナがベルト内に固定され
かつ間隔をあけて位置するようになっている。これらア
ンテナは５０フイート又は１００ノフイート離れて位置
することができ、これより長くすることも短くすること
もできるが、それ・は一般にベルトの寸法、速度、保護
が望まれる裂は目検出の程度及び利用する制御プログラ
ムに依存する。アンテナは、プローブ２４及び２６を過
ぎて動く破壊又は未破壊ベルトセグメントの存在を検出
する為に利用する。ベルトアセンブリー及び制御系につ
いての更に完全な理解は５ｎｙｄｅｒによる前記特許を
参照することにより得られる。

第３図に、本発明に従って構成したアンテナを含む好ま
しいベルト構成物を示す、好ましいアンテナはそれが有
益に利用されるコンベアベルト中に示す。特に第３図に
示すベル）１０は、ベルトがベルトの動き方向の伸びる
のを防ぎ、そしてベルトへ大きな強度を付与するスチー
ルケーブル３０を含んでもよい、ベルトの長さ及び幅の
両方における強化は、中心に位置するケーブル３０の向
かい合った側にある織物シート又はブレーカ−３２及び
３４により与えられる。ゴム３６、ベルト材料とする為
に天然又は合成ゴムを混合した配合物のような加硫エラ
ストマー材料の種々の層は、シート３２及び３４並びに
ケーブル３０の向かい合い側に位置する。ケーブル、シ
ート及びゴムはすべて運ＭＩＩＩＩＩＡ能を遂行する為
に連続ループ配置をとる。

本発明のアンテナを用いる別のベルト構成を第４図に示
す。ベルト５０は向かい合った面に位置するゴム製の上
部及び下部被覆Ｍ５２及び５４を有する。ゴム化繊物層
５６は、被覆層間に位置し、前記被覆層は前記ゴム化繊
物層と被覆層との界面に位置する織物シート又はブレー
カー５８を有する。ブレーカ−は織物材料から成り、そ
してカーカス層の被覆層への結合を補助する。それらは
耐衝撃製をもベルトへ付与する。アンテナ２８は被覆層
５４内に位置する。ブレーカ−１被覆及び織物カーカス
は循環ベルト長に沿って連続的に伸びる。アンテナはベ
ルト長に沿って間隔を置いて位置し、そしてエミッター
プローブ２４からの信号の形の電気的変化を裂は目検出
の為の受信プローブ２６へ運ぶことにおいて、前記５ｎ
ｙｄｅｒの特許に記載のシステムの方法で機能するよう
になっている。

しかしながら、本発明のアンテナは、ある態様において
ケーブルを有するか又は有さない任意のベルトアセンブ
リーにおいても等しく良好に機能（１３） することができることを理解されたい、ブレーカ−ブラ
イは、アンテナとスチールケーブル（スチールケーブル
を用いる場合には）との間の位置に利用するのが好まし
い。

ゴム層（複数）の間には、裂は目検出の為に機能するア
ンテナ２８のセグメントが位置する。各アンテナは、慣
用のゴム混合装置を用いて混合したゴム配合物から製造
する。ゴムは組成の主要部分を構成する適当なブレンド
の多くの天然又は合成ゴムを含むのが好ましい、このゴ
ム成分は、各複合アンテナの約５０〜７０重量％を構成
することができる。好ましい態様ではゴム成分は５８重
量％と６２重量％との間であるのが好ましい。

各アンテナの複合材料の第二の非常に一般的な成分は導
電性カーボンブラックである。好ましいカーボンブラン
クは現在“＾ｋｚｏ　Ｃｈｅｓｉｅ　Ｎｅｄａｒｌａｎ
ｄＢ、Ｖ、、オランダの会社”により商品名”　１ｉｅ
ｔｊｅｎ　ＢＣ″で市場に出されている。この物質の性
質は、アメリカンケミカルソサエティインコーポレーシ
ッンのゴム部門により出版されたラバーケミストリー（
１４） アンドテクノロジー（１９７７年９月及び１０月発行）
に記載されている。

Ｋｅｔｊｅｎ　ＥＣは低嵩密度、即ち単位体積当り低重
量であり、また現在標準的な強化用カーボンブラックが
市販されている。標準的なカーボンブランクが約１．８
２〜約１．８６（±約２％）の比重を有するのに比べ、
その比重は約２．０５士約２％である。

このカーボンブラックは、複合アンテナの１０重量％を
超え、２５重量％未満、好ましくは１４〜１８重量％を
占めることができる。アンテナ材料の残りの化学物質及
び添加材には、酸化防止剤、寿命延長剤、耐摩耗材料、
加硫促進剤、処理助剤等が含まれ、アンテナ材料の２０
〜３０重置％、好ましくは約２４〜２６重量％を構成す
る。

アンテナ材料の構成成分は普通の様式で混合し、そして
圧搾ローラーにかけて適当な均一厚に・するのが好まし
い０次いでそれらを、ベルトを横切って電気信号を運ぶ
為に、ベルトを横切って縁から縁へ伸びる形状に切断す
る。製造の間、ベルトの構成部分は、加硫に先だって並
べるか又は積層する。次いで導電性ゴムアンテナはベル
トの長手方向に沿って底の被覆層の上に間隔をおいて置
き、そして複合ベルト構造物を普通の方法で加硫する。

ベルト積層品の加硫工程の間、各アンテナのｎい側のエ
ラストマーゴムは各アンテナのゴムと密着して塊になり
、各アンテナをベルト内の適当な間隔に保持する。ゴム
はまた運転の間ベルト内のアンテナの滑りを防止する為
のすぐれた結合を創成する。運転の間、横滑りか又は直
線路に沿っての漬りのいずれかのアンテナの漬りは検出
機能の障害を起すことがあるので非情り状態が望ましい
。

各アンテナは長さが約８〜ｌＯインチであるのが好まし
く、そしてベルトを横切る実質的に全幅か又は少なくと
もプローブからプローブへ伸びる距離に伸びて十分に裂
は目が起りそうなベルトの部分をカバーするのが好まし
い、各アンテナは普通ｏ、ｏａｏ〜０．０６０インチ、
好ましくは０．０３２インチの厚さであり、そして全ベ
ルト厚の約１０％を構成する。プローブのベルトの縁か
ら内部へ測定した幅は一般に約４〜６インチであり、そ
して長さは約８〜１０インチであり、これは実質的にア
ンテナの長さに等しい。これらの寸法及び割合を変化さ
せることができる。

被覆の厚さを約１／４インチ又はそれ以上とする時、ア
ンテナは加硫の間ベルト内に完全に組み入れられ、そし
てベルトは長さに沿って均一厚になると推定される。し
かしながら、例えば約１／１６インチ以下の被覆のよう
な薄い被覆を用いる場合は、アンテナはベルト内に固定
されるが、ベルトのアンテナの位置は他の位置よりも厚
い。しかしながら、そのようなベルトを用いたシステム
の裂は目検出能は失われない。更にアンテナの位置にお
けるベルトのより厚い厚さは、普通はこのようなベルト
の機械的運転を損傷しない。

第５図及び６図は、本発明に従って製造した第二の又は
別の構成物に従って構成したアンテナを含むベルト構成
物を示す。アンテナはそれが有利に利用されうるコンベ
アベルト中に示す、第二の態様の同様の部分は、第一の
態様と同じ参照番号（ｌ　７） を用いる。特に第６図に示すベルト１０は、ベルトがベ
ルトの動き方向に伸びるのを防ぎ、そしてベルトへ大き
な強度を付与するスチールケーブル３０を含んでもよい
、ベルトの長さ及び幅の両方における強化は中心に位置
するケーブル３０Φ向い合った側にある織物シート又は
ブレーカ−３２及び３４により与えられる。ゴム３６、
ベル）ｔｔ料とする為に天然又は合成ゴムを混合した配
合物のような加硫エラストマー材料の種々の層は、ケー
ブル３０並びにシート３２及び３４に向い側に位置する
。ケーブル、シート及びゴムはすべて運搬機能を遂行す
る為に連続ループ配置をとる。

第５及び６図の態様のアンテナを用いる別のベルト構成
を第７図に示す、ベルト５０は向い合った面に位置する
ゴム製の上部及び下部被覆層５２及び５４を有する。ゴ
ム化繊物層５６は、被覆層間に位置し、前記被覆層は前
記ゴム化繊物層と被覆層との界面に位置する織物シート
即ちブレーカ−５８を有する。ブレーカ−は織物材料か
ら成り、そしてカーカス層の被覆層への結合を補助する
。

（１８） それらは耐衝撃性をもベルトへ付与する。アンテナ２８
は被覆層５４内に位置する。ブレーカー、被覆及び織物
カーカスは循環ベルトの長手方向に沿って連続的に伸び
る。アンテナはベルト長に沿って間隔をおいて位置し、
そしてエミッタープローブ２４からの信号の形の電気的
変化を裂は目検出の為の受信プローブ２６へ運ぶことに
おいて前記５ｎｙｄｅｒ及びＢｌａｌｏｃｋの特許に記
載のシステムの方法で機能するようになっている。

しかしながら、別の態様のアンテナは、ある態様におい
てもケーブルを有するか又は有さない任意のベルトアセ
ンブリーにおいて等しく良好に機能することができるこ
とを理解されたい。プレーカープライは、アンテナとス
チールケーブル（スチールケーブルを用いる場合には）
との間の位置に利用するのが好ましい。

ゴム層の間には、裂は目検出の為に機能するアンテナが
位置する。各アンテナは、ベルトの縁から縁へ伸びるワ
イヤ、又は導電性電荷運搬ストランドを有するスクリー
ン２８から製造する。電気絶縁又は導電性のワイヤ又は
他のストランドは、前記電荷運搬ストランドを適当な位
置に保持することができる。これら第二のストランドも
、スクリーンの電荷運搬能力を高める為に絶縁性である
５のが好ましい、スクリーンは慣用のゴム混合−置を用
いて混合した加硫性ゴム化合物２９中に組み入れる。こ
の化合物は適当なブレンドで多数の天然又は合成ゴムを
含み、前述の第一の態様の電気絶縁性カーボンブランク
と共に多数の化合物を構１（成するのが好ましい。

ベルト積層品の加硫工程の間、第一の態様に関して前述
したのと実質的に同じであるが、各アンテナの向い側の
エラストマーゴム化合物は各アンテナのゴム生密着した
塊になり、各アンテナをべ１１ルト内の適当な間隔に保
持する。化合物２９のゴムはまた運転の間ベルト内のア
ンテナの漬りを防止する為のすぐれた粘着性及び機械的
結合をアンテナの間隙間に創成する。運転の間、横漬り
又は直線路に沿った滑りのいずれかのアンテナの漬り２
は検出機能の障害を起すことがあるので非情り状態は望
ましい。

本発明を好ましい態様に関して記載したが、それ以外の
態様も広く特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる
ことはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成したアンテナを用いる為
に適合させたコンベアアセンブリー及び制御システムの
概略的な側面図であり、第２図は、ベルト、アンテナ、
センサープローブ及び制御回路図を通して見た、第１図
のアセンブリーの概略的な断面図であり、 第３図は、アンテナを含む内部構成を示す為に層を取り
除いた第１図及び第２図のベルトの透視図であり、 第４図は、本発明の最初の態様のアンテナを用いた別の
ベルトアセンブリーの断面図であり、第５図は、ベルト
、アンテナ、センサープローブ及び制御回路図を通して
見た第１図のアセンブリー概略的な断面図であり、本発
明の別の態様を説明する図であり、 （２１） 第６図は１．アンテナを含む内部構成を示す為に層を除
いた第５図のベルトの透視図であり、そして 第７図は、本発明の第５及び第６図の態様のアンテナを
用いた別のベルトアセンブリーの断面図である。 ｌＯ・・・コンベアベルト、 １２及び１４・・・ローラー、 １８・・・トラック、　　１６・・・駆動源、２０・・
・ベルトリターンゾーン、 ２２・・・制御アセンブリー、 ２４及び２６・・・プローブ、 ２８・・・アンテナ、 ３０・・・スチールケーブル、 ３２及び３４・・・ブレーカー、 ３６・・・ゴム、　　　５０・・・ベルト、５２及び５
４・・・被覆層、 ５６・・・ゴム化繊物層、 ５８・・・ブレーカ−０ 以下余白 （２２） −面Ｏ浄ＩＩ（内容に変更なし） ＦＩＧ、４ 特開昭５８−１５０８５４　（７） ＦＩＧ、７ 第１頁の続き 優先権主張　＠１９８１年１２月１７日［相］米国（Ｕ
Ｓ）■３３１７１１ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５７年　特許顧　　第２２０３４６号２、発明の名
称 裂は目検出アンテナ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　ザ　ビー、工人グノドリノチ カンノくニー ４、代理人 （外−２町、名） 昭和５８月３月２９日　　（発送日）　　　・６、補正
の対象 図　　面 ７、補正の内容 図面の浄書（内容に変更なし） ８、添付書類の目録 浄書図面　　　　　１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、進行路に沿って位置するセンサープローブ手段、並
   びに正常な状態ではベルトを横切って信号を送りそして
   ベルト及びアンテナが裂けた時には信号を送るのを停止
   する、ベルト内に位置する導電性アンテナを有するヘル
   ドを含む、閉鎖進行路内で可動性のコンベアヘルドにお
   ける裂は目検出システムであって、前記アンテナが主に
   ゴムと、アンテナ材料の１０重量％を超え２５重量％未
   滴の導電性カーボンブランク粒子とを含む加硫性材料か
   ら構成されている前記型は目検出システム。 ２、アンテナが、ベルトの縁から縁へ実質的に伸びる少
   なくとも一つの導電性ストランド手段と加硫性化合物と
   から成り、前記加硫性化合物は主にゴムと、前記ストラ
   ンド手段を取り囲むアンテナの加硫性化合物の１０重量
   ％を超え２５重置％未渦の導電性カーボンブラック粒子
   とを含んで成（１） る特許請求の範囲第１項に記載のシステム。 ３、導電性カーボンブランクが、アンテナを構成する物
   質の１４〜１８ｆ！量％を構成する特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載のシステム。 ４、カーボンブランクの比重が約２．０５±２％である
   特許請求の範囲第２項又は第３項に記載のシステム。 ５、ストランド手段が導電性スクリーンの一部である特
   許請求の範囲第２項に記載のシステム。 ６、スクリーンが炭素でおおわれた織す′イロンから構
   成されている特許請求の範囲第５項に記載のシステム。 ７、スクリーンが鋼から構成されている特許請求の範囲
   第５項に記載のシステム。 ８、閉鎖進行路内の可動性の特許請求の範囲第１項ない
   し第７項のいずれか１項に記載のコンベアベルトにおい
   て、センサープローブが進行路に沿って位置し、前記ベ
   ルトは、正常な状態ではベルトを横切ってプローブから
   プローブへ信号を送り、そしてベルト及びアンテナが裂
   けた時には信（２） 号を送るのを停止する、ベルト内に一定間隔で位置する
   導電性アンテナを含み、前記アンテナは主にゴムと、ア
   ンテナ材料の１４〜１８重量％を構成する比重２．０５
   重２％の導電性カーボンブランクとを含む加硫性材料か
   ら構成される前記コンヘアヘルド。 ９、アンテナが導電性スクリーンと、前記スクリーンを
   組み入れそして前記スクリーンの間隔に伸びる加硫性化
   合物とから構成されており、前記加硫性化合物が、主に
   ゴムと、アンテナの加硫性化合物の１４〜１８重量％を
   構成し、比重２．０５重２％の導電性カーボンブランク
   とを含む特許請求の範囲第８項記載のコンヘアベルト。 １０、ベルトを横切って縁から縁へ実質的に伸び、そし
   てベルトの進行方向に沿って一定間隔で位置する、コン
   ヘアヘルドの裂は目検出システムに用いる為の導電性手
   段であって、前記手段がゴムのブレンドと、当該ブレン
   ドの１０重１を超え２５重量％未滴の導電性カーボンブ
   ランクとを含む前記導電性手段。 （３）